2016.02.04.
Vízvédelem KM011_1 2015/2016-os tanév II. félév 1. rész: Hidrogeográfiai alapismeretek Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens Széchenyi István Egyetem AHJK, Környezetmérnöki Tanszék
A víz nélkülözhetetlen • biológiailag: élettér, ivóvízként, táplálékban • higiénia: tisztálkodás, mosás, szennyezések eltávolítása • rekreáció (vízisportok, üdülés), gyógyhatás • közlekedés • energiaforrás • ipar, mezőgazdaság vízigénye • élelmiszer-termelő közeg (halászat) stb.
1
2016.02.04.
A víz tulajdonságai Fizikai tulajdonságok A, állapot/fázis diagram • H: hármaspont (+0,01°C és 0,61 kPa) • K: kritikus pont (374,2°C és 21,42 MPa) (Légköri nyomás: 100 kPa)
A víz tulajdonságai
hőtágulás
X
Fizikai tulajdonságok B, sűrűség Hőmérséklet (°C)
Sűrűség (kg/m3)
0 (jég)
917
0 (víz)
999,8
2
999,96
4
1000,00
10
999,60
20
998,26
30
995,6
40
992,2
2
2016.02.04.
A víz tulajdonságai Fizikai tulajdonságok C, viszkozitás D, fajhő (4183 J/kgºC) E, párolgáshő (20ºC-osé 2453,6 kJ/kg) F, szín
A víz tulajdonságai Kémiai tulajdonságok • jó oldószer • víz keménysége Ca2+ + 2 HCO3- CaCO3 + H2O + CO2 – változó kem.: Ca(HCO3)2 és Mg(HCO3)2 okozza – állandó kem.: egyéb Ca2+ és Mg2+ sók – összes keménység = összes jelenlévő Ca2+ és Mg2+ só (= változó+állandó keménység)
• 1 nkº annak a víznek a keménysége, amely literenként 10 mg CaO-dal egyenértékű Ca2+ és Mg2+ sót tartalmaz
3
2016.02.04.
A víz tulajdonságai Kémiai tulajdonságok • Raoult-törvény: híg oldatok esetén a moláris koncentráció növekedésével a fagyáspont csökken, forráspont nő (35‰ sótart.: -1,91ºC olv. pont) • koncentráció nő → sűrűség nő 1 m3 20°C-os tengervíz tömege 27 kg-mal több, mint 1 m3 20°C-os deszt. vízé sós vizek: +4°C alatt érik el maximális sűrűségüket
A Föld vízkészlete Tároló
mennyiség 1000 km3-ben
%
253 900
15,5
8 060
0,5
1 348 000
82,3
27 820
1,69
édesvizű tavak
125
0,01
sós tavak
100
0,01
légkör
12,3
0,0008
vízfolyások
1,25
0,00006
élőlények
1,13
0,00006
~1 638 020
~ 100
litoszféra (kötött víz) litoszféra (szabad víz a felszín alatt 4000 m-ig) világóceán sarkvidéki és magashegységi jég
összesen (a Föld vize)
4
2016.02.04.
A kontinensek vízkészlete Tároló
mennyiség 1000 km3-ben
%
litoszféra (szabad víz a felszín alatt 4000 m-ig)
8 060
22,3
sarkvidéki és magashegységi jég
27 820
77,0
édesvizű tavak
125
0,35
sós tavak
100
0,28
légkör
12,3
0,03
vízfolyások
1,25
0,003
élőlények
1,13
0,003
36 120
100
Összesen (kontinensek vize)
A vízkészlet származása endogén eredet: • bolygónk belső anyagainak gázleadása révén • az egykori vulkanizmus illó anyagaiból (80% víz, 10% CO2 volt) a víz az őslégkörből kicsapódott • gravitáció, kedvező hőmérséklet • az ózonpajzs meggátolta, hogy fotodisszociációval elbomoljon juvenilis víz: a Föld felszínén még sosem járt (jelenleg kb. 0,1-0,3 km3/év a vulkanizmussal) vadózus víz: a körforgásba korábban már bekerült vizek
5
2016.02.04.
A víz körforgása
Po = óceáni párolgás, Co = óceáni csapadék, Ck = szárazföldi csapadék, Pk = a szárazföldek teljes párolgása (Pk = Pv + Pe + Pt), Pv = szabad vízfelszín (tavak, folyók) párolgása, Pe = talajpárolgás (evaporáció), Pt = a növényzet párolgása (transpiráció), L1 = felszíni lefolyás, L2 = felszín alatti lefolyás
Az óceánokra (o), a szárazföldekre (k) és a Föld egészére az alábbi vízháztartási egyenletek írhatók fel:
óceán: szárazföld:
bevétel Co+L = Ck =
kiadás Po, azaz L = Po - Co Pk + L, azaz L = Ck - Pk
Po - Co = Po + Pk = P =
Ck - Pk és Ck + Co C
ezért
így a Föld egészére:
A légkör szempontjából a következőképpen alakul a körforgás: bevétel kiadás légkör: Po + Pk = Co + Ck P = C Számolási feladat 1.-2.!!!
6
2016.02.04.
Megújulási idők • körforgásban: 500 ezer km3/év • atmoszféra vize: évente 40-szer, mintegy 9 naponta
• óceánok vize: kb. 3000 év • szárazföldi jég: kb. 12 ezer év • vízfolyások: hetek • tavak: kb. 10 év • felszín alatti vizek: változó, néhány hét – több ezer év
Az emberi tevékenységek hatása a vízkörforgásra • Közvetlen hatások – pl. vízkivétel, vízbevezetések • Közvetett hatások – pl. erdőirtás, talajművelés, urbanizáció • Globális felmelegedés → globális vízkörforgalom változása
7
2016.02.04.
A természetes vizek előfordulási típusai légköri vizek • párolgás • csapadék • • • •
felszíni vizek vízfolyások tavak vizes élőhelyek óceánok, tengerek
felszín alatti vizek parti szűrésű vizek talajnedvesség talajvíz rétegvíz nem karsztosodott kőzetek hasadékvizei • karsztos kőzetek hasadékvizei: karsztvíz • • • • •
Légköri vizek párolgás • abszolút és telítettségi légnedvesség, telítettségi hiány, relatív légnedvesség • potenciális és tényleges párolgás • szabad vízfelület párolgása • evaporáció • evapotranspiráció
8
2016.02.04.
Légköri vizek csapadék • mikro- és makrocsapadék • területi kiterjedés, időtartam, mennyiség, intenzitás • hó (sűrűség: 0,1-0,15 g/cm3 - 0,6-0,7 g/cm3) • hó olvadása, hó vízleadása • minősége: oldott gázok, por, füstgáz, korom, pernye, radioaktív anyagok, mikroorganizmusok ariditási index: potenciális párolgás/éves csapadék
Légköri vizek intercepció • a növényzet a rá hulló csapadék egy részét visszatartja • potenciális és tényleges intercepció • mértéke függ: – levélfelületi indextől (növényenként, évszakonként változik) – a csapadék tulajdonságaitól
9
2016.02.04.
A felszíni vizek összegyülekezése Lefolyás (≠ vízfolyás) • a lefolyás összegyülekezése, összegyülekezési idő a csapadék lefolyást adó hányadának a vízgyűjtő terület minden pontjától a vízfolyás adott pontjáig való eljutásához szükséges időtartam • felszíni lefolyás: a, közvetlen; b, késleltetett • felszín alatti lefolyás Számolási feladat • köztes lefolyás 3.-4.!!! • lefolyási tényező: közvetlen felszíni lefolyás/csapadék • fajlagos lefolyás: egységnyi területről egységnyi idő alatt lefolyó víz mennyisége (felszíni+felszín alatti) (közepes vízhozam/vízgyűjtőterület) (liter/perc/km2) • antropogén hatások
Vízfolyások a vízfolyások közös tulajdonságai: • a víz a magasabban fekvő pontok felől az alacsonyabb szintek felé halad • a víz mederben folyik • a vízszállítás kisebb-nagyobb mértékben ingadozik minőség: • kevés oldott só • sok lebegő anyag, szerves anyag, oxigén (öntisztulás) • többnyire lúgos kémhatás ökológiai és gazdasági jelentőségük vízfolyások táplálója: csapadék és források
10
2016.02.04.
Vízfolyások csoportosítása időbeli változás alapján: • állandó • időszakos: periodikus, epizodikus (vádi, creek) vízszállítás jellege és az éghajlat alapján: • autochton • allochton: átfolyó (Nílus, Niger, Colorado), elvesző (Amudarja, Szir-darja→Aral-tó; Chari, Logone→Csád-tó) torkolatok
Vízgyűjtő terület
• •
Vízgyűjtő terület: a földfelszínnek az a része, ahonnan a vízfolyás a vizeit összegyűjti A vízgyűjtő területeket vízválasztók választják el egymástól
11
2016.02.04.
12
2016.02.04.
Vízhálózat, vízgyűjtő terület
a Marcal vízgyűjtő területe
a Sajó vízgyűjtő területe
13
2016.02.04.
Vízválasztók
A, hegyi vízválasztó topográfiai, rétegtani vízválasztó, vízválasztó sáv (v)
Vízválasztók B, völgyi vízválasztó
Jelmagyarázat: 1 = magas helyzetű hátak, 2 = alacsony löszfelszínek, 3 = völgyek, 4 = völgyi vízválasztók
14
2016.02.04.
Vízválasztók C, síksági vízválasztó Pl. Pripjaty mocsarak • bifurkáció: kétirányú lefolyás - Cassiquiare ┤Orinoco és Amazonas - Benue (→Guineai-öböl) és Logone (→Csád-tó) - Csorba-tó ┤Vág és Dunajec
Óceánok vízgyűjtő területei Óceán Kontinens
Atlanti
Indiai
É-i Jegestenger
Lefolyástalan terület
Összesen
%
mill. km2
%
mill. km2
%
mill. km2
-
1,6
16,0
1,9
19,0
10,0
7,4
18,6 11,2 25,5
12,4
28,2
44,0
32,7
Csendes
mill. km2
%
Európa
6,5
65,0
Ázsia
0,5
1,1
Afrika
14,9 49,9
6,1
20,4
-
8,9
29,7
29,9
22,2
É-Amerika
8,3
34,6
-
-
4,5
18,7 10,2 42,5
1,0
4,2
24,0
17,8
D-Amerika
16,3 90,0
-
-
1,0
5,6
-
-
0,8
4,4
18,1
13,4
2,9
33,0
1,8
20,5
-
-
4,1
46,5
8,8
6,5
29,1
21,6
Ausztrália Összesen
-
-
mill. km2
%
-
-
11,7 26,6
mill. km2 8,2
-
-
-
46,5 34,4 20,7 15,4 15,5 11,5 23,0 17,1
%
134,8 100
• lefolyástalan területek (szárazföldek 1/5-e) • belső lefolyású területek (Volga vízgyűjtője) • valódi lefolyástalan területek (nincs vízfolyás) (Szahara, Arab-félsziget)
15
2016.02.04.
Szürke: lefolyástalan területek
16
2016.02.04.
A folyóvizek vízállása • vízállás: valamely vízfolyás vízszintjének egy adott vízmérce nullpontjától mért magassága
• mérése: lapvízmércék, rajzoló műszerek (limnográfok) • vízállás-előrejelzés • LKV, LNV, KÖV, KV, NV, abszolút és közepes ingás
vízmérce
Forrás: Observator Kft
17
2016.02.04.
Mekkora a pillanatnyi vízállás?
18
2016.02.04.
Rajzoló vízmérce
A folyóvizek vízhozama • pillanatnyi vízhozam, átlagos vízhozam, LNQ, LKQ (m3/s)
• mérése, meghatározása: – köbözés – átfolyási keresztszelvény*vízsebesség (forgóműves vagy forgószárnyas sebességmérő) – akusztikus doppler elven működő berendezések – jelzőanyagos mérés – vízhozamgörbe (Q-H görbe)
• vízhozamok (vízállások) tartóssági görbéje • vízállásgörbe
19
2016.02.04.
Vízhozam görbe (forrás: Környezetföldtan, 2008)
20
2016.02.04.
21
2016.02.04.
Győr-Moson-Sopron megye nagyobb vízfolyásainak vízhozama Vízfolyás
Duna
Állomás
Medve
Mosoni-Duna Mecsér
Időszak
Szelvény- LKQ szám
KÖQ
LNQ
m3/s
1981-1999 1806+400
787
1966
8600
1981-1999
48+100
2,96
29,5
154
Lajta
Mosonmagyaróvár
1960-1999
0+600
0
10,59
106,1
Rába
Árpás
1954-1999
29+000
0,49
36,61
955
Marcal
Rábaszentmiklós 1971-1999
15+200
1,03
8,14
75,6
Rábca
Lébény
21+700
0
10,98
130
1940-1999
A folyóvizek vízjárása • ~: A folyó vízhozam-ingadozásának átlagos, szabályos és évszakos rendje
22
2016.02.04.
A vízfolyások alakrajzi jellemzői • vízfolyás futásvonala (l) • folyó völgyének hossza (t) • forrás és torkolat közti távolság (d) – futásfejlettség: (l-t)/t – folyásfejlettség: (l-d)/d – völgyfejlettség: (t-d)/d • torkolatsűrűségi paraméter
A Föld legnagyobb folyórendszerei Hosszúság (km)
Vízgyűjtő terület (ezer km2)
Vízhozam (ezer m3/s)
alapján
1. Amazonas-Ucayali
6516 1. Amazonas
7180 1. Amazonas
180
2. Nilus-Kagera
6484 2. Kongó
3822 2. Kongó
42
3. Mississippi-Missouri
6420 3. Mississippi
3221 3. Jangce
35
4. Jangce
5800 4. Ob
2975 4. Orinoco
28
5. Ob-Irtis
5575 5. Nilus
2881 5. Brahmaputra
6. Jenyiszej-Szelenga
5550 6. La Plata
2650 6. Jenyiszej
19,6
7. Huang-ho
4845 7. Jenyiszej
2605 7. La Plata
19,5
8.-9. Kongó
4700 8. Léna
2490 8. Mississippi
17,5
8.-9. La Plata
4700 9. Niger
2092 9. Léna
16,4
10. Amur
4510 10. Jangce
1970 10. Mekong
15,9
20
23
2016.02.04.
A vízfolyások alakrajzi jellemzői
• meder: mederfenék, oldalrézsű • medrek alaprajzi sajátosságai: keresztmetszet, hossz mentén • mederkanyarok, meanderek, kanyarulattávolság
Folyók helyszínrajzi jellemzői tetőpont sodorvonal
középvonal
inflexió balpart R
folyásirány
jobbpart
R
kanyarulati sugár
Forrás: Observator Kft
24
2016.02.04.
J1-J4 = a kanyarulatok inflexiós pontjai; h1, h2 = a kanyarulatok húrjai; H1, H2 = a kanyarulatok burkolóvonalai; M = a burkolóvonalak távolsága (a kanyarulat tágassága); i1, i2 = a kanyarulatok ívhossza; k1, k2 = a kanyarulat húrjára mint átmérőre rajzolt félkör kerülete; Rm = a kanyarulat görbületi sugara; D = a kanyarulat átmérője; m = a húrra merőlegesen mért ívmagasság.
25
2016.02.04.
A folyómeder vándorlása
Forrás: ÉDUKÖVIZIG
Folyóteraszok kialakulása, fejlődése
26
2016.02.04.
Morotvák kialakulása
Folyóvölgy szélesedése
27
2016.02.04.
Üledéklerakódás az ártéren
55
A vízfolyások alakrajzi jellemzői • a folyó esése v. esésmagassága: a folyó eredete és torkolata közti szintkülönbség (m/km, ‰) • a folyó esésgörbéje (normális esésvonal: homorú parabolikus görbe)
28
2016.02.04.
A fenék esésvonala a Tisza Tokaj környéki szakaszán (M. Kir. Országos Vízépítési Igazgatóság adatai alapján). A folyamatos vonal az 1890/91. évi kisvíz szintjét jelzi.
29
2016.02.04.
A vízhálózat alakrajzi jellemzői meghatározó tényezők: domborzat, földtani szerkezet, éghajlat, fejlődéstörténet • vízfolyássűrűség (km/km2) (Száraz- és Nedves Champagne) • völgyhálózat-sűrűség (km/km2)
Folyóhálózati rajzolattípusok
30
2016.02.04.
Vízfolyások energiája helyzeti, mozgási és hőenergia sebesség: - külső és belső súrlódás - izotahiavonal (→sodorvonal) lamináris folyás, turbulens folyás
Vízfolyások hordalékszállítása • a hordalék eredete: vízgyűjtő területről + meder, part anyaga • szállítása: – fenéken: görgetve, ugráltatva, csúsztatva – lebegtetve – felszínen úszva • ritmikus mederformálás
31
2016.02.04.
Forrás: ÉDUKÖVIZIG felső szakasz
a folyóvölgy jellegének természetes változása
középső szakasz
középső szakasz
alsó szakasz
Vízfolyások hőháztartása, jég a folyókon • hőmérsékletet alakító tényezők: levegő, források, betorkoló vízfolyások hőmérséklete, hőszennyezés • nincs hőmérsékleti rétegződés • befagyás – jégzajlás
– jégdugulásos árvíz
32
2016.02.04.
Tavak • ~: a szárazföld azon önálló medencével rendelkező, tartósan megmaradó állóvizei, amelyek nincsenek vagy csak folyóvizek útján vannak kapcsolatban a világtengerrel
• kiterjedés: 2,5 millió km2, földfelszín 0,5%-a • elterjedés • genetikai tótípusok
Genetikai tótípusok A folyamatok típusai
1. Kéregmozgások
I. endogén erők
a, kimélyítéses medencék
b, elgátolásos medencék
- tektonikus árkok - kibillent rögök közötti mélyedések - epirogenetikus süllyedékek
- tektonikus mozgással elzárt tengerek - tektonikus küszöbbel elzárt völgyek - gyűrűszerű felboltozódások útján
2. Vulkáni - kalderák folyamatok - maarok
- vulkáni anyaggal elzárt mélyedések - kráterek
3. Egyéb
endogén eredetű hegyomlások
33
2016.02.04.
1. glaciális erózió
A, jégtakarók
- glintlépcsők előtt - sziklamedencék - túlmélyítéses csorgó tavak
- hullámos fenékmoréna felszínek - végmoréna-vonulat mögött
- kárfülkék
B, hegységi - túlmélyített gleccserek gleccservölgyek
gleccserjéggel elzárva
2. termokarsztos folyamatok
eltemetett jégtömbök, ill. talajjég utólagos olvadása útján
3. folyóvízi erózió
üstök
- lefűzött kanyarulatok - elhagyott medrek - folyóhátak mögött
oldásos mélyedések (dolina, uvala stb.)
(mész)kicsapódásos gátak útján (tetarata lépcsők)
deflációs mélyedések
homokfelhalmozódások között, mögött
II. Exogén 4. karsztosodás erők
5. eolikus folyamatok
- tengerek vízszintcsökkenése útján - turzások, delták útján
6. tengerpartok fejlődése 7. tömegmozgások
felszín alatti üregek beszakadásával
8. az élővilág hatásai
III. Kozmikus hatás
meteoritbecsapódás következtében
IV. Antropogén hatás
külszíni bányászat mélyedései
- hegyomlásokkal - csuszamlásokkal korallgátak, hódgátak stb. útján
(völgy)zárógátak útján, tengeröblök elzárásával
34
2016.02.04.
A Föld jelentősebb tavai Terület (ezer km2)
Keletkezése **
Keletkezése **
Legnagyobb mélység (m)
Vízmennyiség (ezer km3)
1.
Kaszpi-tó*
Bajkál
1620 I-1
Kaszpi-tó
79,3
2.
Felső
82,4 II-1-A-a
Tanganyika
1435 I-1
Bajkál
23,0
3.
Viktória
68,8 I-1
Kaszpi-tó
955 I-1
Tanganyika
18,9
4.
Aral*
66,0 I-1
Nyasza
706 I-1
Nagy-Medve
13,5
5.
Huron
59,6 II-1-A-a
Isszik-kul
702 I-1
NagyRabszolga
13,4
6.
Michigan
58,0 II-1-A-a
NagyRabszolga
614
Felső
12,0
7.
Tanganyika
32,9 I-1
Crater
608 I-2
Nyasza
8,4
8.
Bajkál
31,5 I-1
Matana
590 I-1
Michigan
5,8
31,0 II-1-A-a
Hornindalsvatn
514 II-1-B
Huron
4,6
30,0 I-1
Szarezszkoje
505 II-7
Viktória
2,7
371,0 I-1
Nagy9. Medve 10
Nyasza
II-1-Aa
*E tavak méretei – főleg antropogén hatásra – az utóbbi években is jelentősen tovább csökkentek. ** A jelek az előző táblázat tómedence típusaira utalnak.
Vízháztartás szerinti tótípusok Pozitív vízháztartású: • forrástó (Hévízi-tó) • átfolyásos tó (Balaton) Negatív vízháztartású: • lefolyástalan tó (Aral-tó) magas sótartalom (Tuz Gölü, Holt-tenger)
35
2016.02.04.
Termikus tótípusok • meleg tavak (→monomiktikus) • hideg tavak (→monomiktikus) • mérsékeltövi tavak (→dimiktikus)
ugróréteg befagyás
Biológiai tótípusok • harmonikus tavak →oligotróf tavak →eutróf tavak
• diszharmonikus tavak
36
2016.02.04.
Tavak pusztulása
• kiszáradás • lecsapolódás • feltöltődés (→fertő→mocsár→láp)
Vizes élőhelyek •
"wetland": – felületarányos átlagos vízmélység középvízálláskor < 2 m – >2 m: legalább 1/3-át makrovegetáció borítja
•
– azon hidromorf talajok, amelyek felső rétege tartósan vagy hosszabb ideig vízzel átitatott, ezért nagy vízigényű vagy jó víztűrésű növényekkel borított a természeti környezet és az ott élő élővilág számára a víz az elsődleges meghatározó tényező Pl: nádas, sásos, láp- és mocsárrét, láp- és mocsárerdő, bokorfüzes, puha- és keményfa ligeterdő, égerliget, szikes tó, morotva, alföldi ér, tőzegmohaláp stb.
37
2016.02.04.
A vizes élőhelyek ökológiai szerepe • • • • • • •
táji sokszínűség biodiverzitás ökológiai folyosó értékes fajok élőhelyei szennyeződések kiszűrése, feldolgozása, átalakítása nagy részük a korábbi beavatkozások miatt eltűnt megmentésük, védelmük fontos
• Mo: 29 nemzetközi jelentőségű vizes terület (Ramsari terület) és közel 400 holtág
Ramsari területek Magyarországon
http://geo.kvvm.hu/tir/
38
2016.02.04.
Felszín alatti vizek ~: A litoszféra legfelső 4000 m-ében tárolódó vízkészlet előfordulása általános víztartó kőzetek: • porózus • hasadékos kőzetek porozitása → hézagtérfogat (tömött vagy kristályszemcsés magmás kőzetek: 0,02-12%, homokkő: 6-37%, tőzeg: 72-81%)
Talajnedvesség ~: A felszín és a talajvíztükör közti zóna nedvességtartalma • kristályvíz, adszorbeált víz, adhéziós víz, kapilláris víz,
szivárgó víz • növények vízellátása
39
2016.02.04.
Talajvíz ~: Az első vízzáró réteg fölött elhelyezkedő vízréteg, amelyre nagymértékben hatnak a meteorológiai viszonyok Típusai: • nyílt tükrű talajvíz • nyomás alatti talajvíz • időszakos talajvíz • általajvíz
Talajvíztípusok
1: víztartó rétegek, 2: vízzáró rétegek, 3: talajvíztükör
40
2016.02.04.
Talajvíz • • •
a talajvíztükör magassága követi a felszín formáit talajvíz áramlása: tömöttebb talajok: 0,5-1 m/nap homok: 5-6 m/nap kavics, durva szemű hordalék: 15-20 m/nap
talajvízszint-ingadozás → „bevételi és kiadási oldal” alapján bevétel: • csapadék (tartóssága) • hozzáfolyás (felszíni, felszín alatti) ( alföldi folyók kiegyenlítettebb vízjárása) • öntözés (→ vízelvezető csatornahálózat válhat szükségessé) • kommunális szennyvizek beleeresztése kiadás: • párolgás • elfolyás (→ alföldi folyók kiegyenlítettebb vízjárása) • vízkitermelés a talajvízszint állandó mozgásban van (évi ingadozás, tartós egyirányú változások)
41
2016.02.04.
A talajvíz minősége • a talajon átszivárgó víz oldóképessége megnő → • sok oldott só, szerves anyagok (bomlástermékek, oxidáció) • ammónia, nitrit fertőzés a közelmúltban
• nitrát fertőzés régebben • érzékeny a szennyeződésekre
Rétegvíz ~: A vízzáró rétegek közötti jó vízvezető képességű zónában elhelyezkedő víz • talajvízzel szoros v. laza kapcsolat
• ↓felső 20 m alatt: rétegvíz (Duna kisalföldi hordalékkúpja) • nyomás alatt van → pozitív és negatív artézi kutak • rétegvíztartó szerkezetek
42
2016.02.04.
Tipikus rétegvíztartó szerkezet az ausztráliai Nagy-Artézi-medence egyszerűsített példáján 1 = vízzáró kőzetek, 2 = víztározó rétegek •
1126. Artois tartomány, Lille-i kolostor
• Mo: 1830. Ugod, Zsigmondy Vilmos és Béla
A dakotai Préri-tábla szerkezete A rétegvizek beszivárgása a Sziklás-hegység (nyílt) lejtőin történik
43
2016.02.04.
Magyarország rétegvizei • Az Alföld rétegvízkészlete: felső pannon tavi és negyedidőszaki folyóvízi rétegekben – Duna-völgy, Szatmár-Beregi-síkság, Bodrogköz, Sajóvölgy alsó szakasza • dinamikus és statikus készletek • 1980. Mo: 58 ezer mélyfúrású kút (43 ezer az Alföldön)
Vízzáró és vízáteresztő rétegek váltakozása az Alföld közepén egy Ny-K-i metszetben 1 = vízáteresztő, víztartó rétegek, 2 = vízzáró rétegek, 3 = miocén és mezozoos képződmények, 4 = plio-pleisztocén határ, 5 = felső-pannóniai-pliocén határ, 6 = hőmérsékleti izovonalak, 7 = fajlagos vízhozamok (sorrendben: 1-5, 5-10, 1020, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100, 100-150, 150-200 l/p)
44
2016.02.04.
Rétegvizek általános minősége • nincs: fertőző mikroorganizmus, szennyező anyag, oxigén • sok oldott só (200-20000 mg/l) • ásványvíz: só > 1000 mg/l vagy 500-1000 mg/l + valami extra mennyiségben • ásványvizek fajtái: alkalikus, keserű, konyhasós, földes-meszes, vasas, kénes, jódos-brómos, radioaktív vizek • öntözés, emberi fogyasztás: só <1600 mg/l
Hasadékos kőzetek vizei (résvíz) • résvíz: kőzethézagokban
• porózus kőzetek: diszperzen • diagenetikus és posztgenetikus kőzethézagok • gyors mozgás, gyors utánpótlódás
45
2016.02.04.
Nem karsztosodó kőzetek hasadékvize • kialakulás: kőzet kihűlése (magmás), tektonizmus, mállás (fiz., kém., biol.: csak a felszíni rétegekben) • felszín közelében: talajvíz → mélyre süllyed: rétegvíz • a kőzetek kis mértékű oldódása → kevés oldott só, lágy, gyakran agresszív
Karsztvíz ~: Karbonátos kőzetek hasadékvize (mészkőterületek) • a karbonátos kőzeteket a víz jól oldja (CO2) → kemény vizek • karsztos járatok kialakulása: 1. oldás → 2. erózió • oldási tevékenység – oldásos v. beszivárgási karsztövezet – semleges zóna – lencsezóna (keveredési korrózió) – holtkarszt övezet
46
2016.02.04.
A helyi erózióbázis (F) nívója fölé kiemelkedő karsztok
szintjeinek vízmozgásai
A = beszivárgási övezet B = semleges övezet C = lencsezóna D = mélykarszt F = karsztforrás, a helyi erózióbázis szintje
A-típusú (autogén) karszt
B-típusú (allogén) karszt
47
2016.02.04.
Karsztvíz • sekély- és mélykarszt • nyílt és fedett karszt gyors vízmozgás kisebb öntisztulási lehetőség szennyeződésekre érzékeny!
Források felszín alatti víz felszínre lépése: • areálisan (mocsarak, lápok) • pontszerűen: források (természetes felszínre bukkanás) jelentős funkció a vízellátásban (ma már mesterséges kitermelés is) talajvíz-, rétegvíz-, karsztforrás • • •
forrás és táplálóterülete magassági helyzete alapján: leszálló átbukó felszálló források
48
2016.02.04.
A. Leszálló források: a-b = rétegforrás, c = törmelékforrás; B. Átbukó források: a = egyszerű átbukó forrás, b-c = szűkülő forrás; C. felszálló források: a = felszálló vetőforrás, b: réteggyűrődéses forrás, F = forrás
Források vízszolgáltatás folyamatossága alapján: állandó források talaj- és rétegvízforrások: néhány l/sec, csapadékviszonyokkal szoros kapcsolat karsztforrások: vízhozam tág határok között Jósva-forrás: 0,5 m3/sec - 16 m3/sec, Vaucluse-forrás (Fr.o.): átlag 17 m3/sec, de 120 m3/sec is lehet → vaucluse: bővízű, de erősen ingadozó karsztforrás (B-típusú karsztokban gyakori) időszakos források intermittáló források (mediterrán, monszun területek; karsztokon → szifonok) epizodikus források (karsztokon)
49
2016.02.04.
Intermittáló forrás
szifonnal
• 1996. LIII. tv. a természetvédelemről: minden forrás védett • források foglalása
50
